bac S 2015 Amérique du nord

Partie 2.2 : Enseignement obligatoire (5 points) Génétique et évolution

Il existe souvent des relations symbiotiques entre plantes et champignons. Ces associations à bénéfices réciproques sont des mycorhizes.

En utilisant les informations des documents et les connaissances, mettez en évidence les principaux rôles des mycorhizes dans la nutrition hydrominérale des plantes.
Puis, argumentez l'hypothèse que ce type de symbiose a pu contribuer à la colonisation du milieu aérien par les plantes, il y a environ 400 Ma.

document 1 : surface d'échange avec le sol pour une plante mycorhizée ou non

Les deux schémas ci-dessous comparent une partie des appareils racinaires de deux plants d'une même espèce, l'un mycorhizé (à gauche ou en haut) et l'autre non (à droite ou en bas).




document 2 : nutrition hydrominérale de la plante et mycorhizes


Graphe 2a : accroissement en hauteur de plants de Cupressus atlantica préalablement inoculés ou non par des champignons mycorhiziens au cours de la première année de plantation.

carrés blancs: plants non inoculés;
carrés noirs: plants mycorhizés.
Graphe 2b : mesure de la biomasse et des quantités d'azote (N) et de phosphore (P) pour trois lots de plants d'Acacia holosericea après deux années de plantation.

Contrairement au lot témoin, les lots COI024 et IR100 sont mycorhizés.





document 3 : Exemple d'endomycorhize actuelle

Arbuscule intracellulaire d'une endomycorhize actuelle dans une cellule de Maïs (MEB, barre blanche = 5 µm).

Le Maïs, comme 85 % des plantes actuelles, est mycorhyzé.

d'après acces.ens-lyon.fr.

document 4 : la flore de Rhynie

Le site de Rhynie, situé en Ecosse, est un gisement fossilifère exceptionnel daté d'environ -410 Ma. On y trouve les plus anciennes formes connues de végétaux vasculaires à ramifications aériennes, comme Aglaophyton, Rhynia...

Ces espèces possédaient une cuticule protectrice, des stomates et des trachéides constituant des tissus conducteurs de sève brute. En revanche, ils ne présentaient pas de système racinaire bien développé mais de simples rhizomes permettant avant tout la fixation de la plante sur le sol.

d'après une illustration de Françoise Gantet.


document 5 : coupe transversale d'un rhizome fossile d'Aglaophyton de Rhynie


Les fossiles de Rhynie ont bénéficié d'une conservation exceptionnelle.

En (a), coupe transversale d'un rhizome fossile d'Aglaophyton de Rhynie (lame mince en MO, x15) et, en (b), détail de deux cellules (x600).

d'après F. Le Tacon et M.-A. Selosse. 1997. Rev. for. fr. XLIX.


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